열역학 - 엔탈피와 엔트로피 뜻 정의

열역학 - 엔탈피와 엔트로피 비전문적으로 설명하기

 

 

친구가 어떤 영화를 보고와서 엔트로피가 뭐냐고 물어보더라구요

엔트로피를 막 검색을 했는데 뭔 공식만나오고
다 복붙한 내용이고
뭔소린지 하나도 모르겠다고...

그래서 써봅니다

화2공부를 안해본 친구입장에서 적어보는
☆엔탈피와 엔트로피☆

엔크로피를 알기전에 엔탈피부터 알아봅시다.


1. 엔탈피

ㄱ. 엔탈피의 뜻

엔탈피는

어떤 물질이 가지고 있는 에너지량
그니까 그냥 에너지덩어리입니다. 

얘는 에너지덩어리입니다.

 

엔탈피가 감소하면 에너지 out
엔탈피가 증가하면 에너지 in

엔탈피가 감소하면 열을 방출합니다. (발열반응)
엔탈피가 증가하면 열을 흡수합니다. (흡열반응)

 

 

ㄴ. 작은 엔탈피

얘는 필통입니다. 안이 텅 비어있죠
작은 엔탈피를 표현한 것입니다.
이걸로 사람을 때리면 별로 안아프겠죠. 에너지가 작아서 그렇습니다.

 

엔탈피가 작다는 건 에너지가 작다는 것이고
반대로 말하자면
언제든 열을 흡수할 준비가 되어있는 것입니다.
열을 받기만 한다면 에너지가 커진다는 것입니다.

 

ㄷ. 큰 엔탈피

집에있는 펜들을 다 집어넣었습니다.
큰 엔탈피를 표현한 것입니다.
이걸로 사람을 때리면 엄청 아프겠죠. 에너지가 커서 그렇습니다.
추가로, 너무 꽉차있어서 불안정해보입니다.

엔탈피가 크다는 건 에너지가 크다는 것이고
반대로 말하자면
언제는 열을 방출할 준비가 되어있다는 것입니다.
갖고있는 이 에너지를 뿜어낼 수 있다는 것이죠.

 

 

ㄹ. 열역학 제 1법칙

열역학 제 1법칙이라는 애가 있습니다.
별건아니구요 에너지 보존 법칙인데
열=에너지+일
이라는 뜻입니다.

일을 하기 위해서는 에너지가 필요하고, 일을 하면 열이 납니다.
열을 가해서 일을 할수 있고, 일을 해서 열을 낼 수 있다.
여기서 이 에너지가 엔탈피입니다.

왜 갑자기 열역학 제 1법칙 얘기를 했나면

엔트로피 설명을 위해서입니다.
엔트로피는 열역학 제 1법칙으로는 설명이 되지 않아서 나온 아이입니다.


2. 엔트로피

ㄱ. 엔트로피의 뜻

엔트로피는 

아까 그 열역학1법칙에서

분명히 열을 냈는데도 일을 못하는 에너지를 뜻합니다.
필요없는 쓰레기 에너지이죠.

친구가 시간의 흐름 어쩌고 한거 보니까 엔트로피를 시간으로 표현한 것 같습니다. 제가 영화를 안봐서 모르겠네요

엔트로피는 시간이 흐를수록 커집니다. (상태함수여서 방향을 갖고있습니다.)

 

아까 그 필통입니다.

제가 손을 이렇게 기울이면 자연스럽게 엔트로피가 커지면서, 필통 안 내용물이 쏟아지게 됩니다.

이 과정이 엔트로피입니다. (상태함수여서 방향을 갖고있습니다.)

펜이 쏟아져버는 과정을 통해 나온 이 에너지는 사용할 수 없는 쓰레기 에너지입니다.
이거는 제가 의도적으로 손을 기울인 것이기 때문에 더 자연스러운 예시를 드리겠습니다.

 

 

이거는 커피입니다.
엄청 뜨거운 아메리카노입니다.

시간이 지날 수록 이 뜨거운 아메리카노의 엔트로피가 증가하면서
식은 아메리카노가 됩니다.

이때 뜨거웠던 열이 차가워지는 쓰레기 에너지 변화가 일어나게 됩니다.
이 에너지로 터빈을 돌리거나 압축기를 돌리지는 못하죠


얼음이 녹거나, 국에 소금을 뿌리거나, 사람이 늙어가거나
다 엔트로피입니다.